Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Как научиться «правильно» слушать музыку, получая при этом массу положительных эмоций? Могут ли музыкальные инструменты оказывать лечебное влияние на организм? Так наука и искусство идут рука об руку, углубляя фундаментальные знания об анализаторах, раскрывая роль ощущений и восприятия в жизни человека. Интегрированный урок биологии и музыки помогает пробудить у учащихся познавательный интерес, расширить и углубить знания об анализаторах и их взаимодействии....
11 01 2026 5:47:28
Красота является сильным "оружием" человека. Как воспитание формирует хаpaктер, а учение - интеллигентность, так и потребность быть красивым необходимо развивать, воспитывать у учащихся эстетический вкус и учить, как быть красивыми. Вешний вид говорит о внутреннем мире человека, о его здоровье, настроении. Именно на формирование потребности быть красивым и направлен данный урок.
...
10 01 2026 10:52:35
Инстинкты — это сложная совокупность безусловных рефлексов, являющихся одной из форм приспособления животных к условиям жизни. Инстинкты хаpaктеризуются стереотипностью действий, для которых толчком служат внешние раздражения....
09 01 2026 12:18:51
2010 год является годом Тигра, и это внеклассное мероприятие посвящается амурскому тигру. Главное назначение мероприятия – привлечение внимания школьников к проблемам сохранения амурского тигра и мест его обитания, формирование толерантного отношения к амурскому тигру, повышение экологической грамотности учащихся....
08 01 2026 1:15:43
На уроке рассматриваются различные приспособительные особенности живых организмов и относительный хаpaктер адаптации, раскрывается механизм и роль приспособления. ...
07 01 2026 18:39:33
Урок представлен в форме медико-генетической консультации. В ходе урока рассматриваются методы изучения генетики человека, на примере задачи составляется родословная семьи, обратившейся в консультацию, вероятность рождения в этой семье здоровых детей. Исследовательская работа представлена мультимедиапрезентацией.
...
06 01 2026 2:27:38
В руки ребят попал старинный мaнycкрипт, некоторые участки которой со временем оказались утерянными. Для их восстановления требуется совершить виртуальное путешествие в сказочную страну Растений-Легенд. Путь туда лежит через четыре "долины" - "Долину Загадок", "Долину Свитков", "Долину Мифов", "Долину Прагматиков"....
05 01 2026 23:52:58
Конспект урока по биологии растений с элементами дидактической игры. На уроке используются межпредметные связи с географией, математикой, экологией. Цель урока: сформировать представление о многообразии царства растений; познакомить с разнообразием мест обитания растений, условиями их существования; расширить кругозор учащихся, выяснить значение растений в природе и жизни человека; ввести понятие о низших и высших растениях....
04 01 2026 16:40:27
Урок биологии, посвященный повторению темы «Корень». Учащиеся вспоминают и закрепляют пройденный материал, развивают чувство комaндной работы....
03 01 2026 9:18:48
Решение задачи усиления пpaктической направленности биологического образования может осуществляться за счет целенаправленной, системной организации учебно-исследовательской работы учащихся, обеспечивающих формирование и развитие исследовательских умений и навыков учащихся. В статье приводится опыт организации исследовательской работы на уроках биологии и во внеурочное время....
02 01 2026 10:20:44
Учащиеся знакомятся со строением кожи и функциями кожи, волос и ногтей. Выpaбатываются навыки установления связи между строением и функциями кожи....
01 01 2026 22:53:53
Достижение высоких результатов образования возможно тогда, когда технологии дифференцированного обучения будут строиться на основе психологических закономерностей усвоения и развития учащихся с разным уровнем познавательных возможностей....
31 12 2025 8:43:41
Урок позволяет раскрыть особенности строения и образа жизни птиц разных экологических групп.
...
30 12 2025 14:20:50
В живом организме все жизненные процессы взаимосвязаны. Это обеспечивается согласованным действием клеток, тканей, органов и систем органов. Поэтому любой...
29 12 2025 3:21:31
Цели урока – изучить структуру биогеоценоза и биоценоза на примере елового леса; рассмотреть показатели, хаpaктеризующие биоценоз....
28 12 2025 20:35:46
Урок по биологии проводится по принципу телевизионной передачи «Своя игра». На этой игре обучающиеся 8-х классов должны показать свои знания об анализаторах и органах чувств. Этот урок позволяет повысить познавательный интерес к предмету, развивает у учащихся логическое мышление и способности делать выводы, воспитывает чувства коллективизма и сопереживания....
27 12 2025 16:18:31
Представлен урок биологии в 9-м классе по теме "Основные закономерности наследственности. Дигибридное скрещивание"....
26 12 2025 14:37:27
При обучении биологии использование компьютера эффективно на уроках изучения нового материала, при отработке умений и навыков (обучающее тестирование), при проверке знаний учащихся, а также во время проведения биологического пpaктикума. В статье я представляю свой опыт использования ИТ на уроке биологии по теме "Вирусы"....
25 12 2025 6:27:53
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока – сформировать представление о многообразии земноводных; выяснить значение земноводных в природе и жизни человека....
24 12 2025 10:16:12
Урок на тему «Индивидуальное развитие организмов» для учащихся 9-х классов направлен на углубление и систематизацию знаний об онтогенезе организмов и его этапах....
23 12 2025 1:18:16
Данная тема всегда вызывает затруднения при изучении её учащимися. Обдумывая каждый этап урока, поняла, что ученики должны сами вовлекаться в изучение нового материала. В этом помогла презентация к уроку. Анимация, использованная на уроке, наглядно показывает сложные процессы обмены веществ....
22 12 2025 17:31:16
Цель урока: сформулировать значение дыхания как процесса, необходимого для жизни; определить особенности строения органов дыхательной системы и их функцию озонирования, голосообразования; предупреждение заболеваний органов дыхательной системы....
21 12 2025 8:35:11
Цели урока: создать условия для осознания и осмысления понятий по теме «Кожа. Её строение и функции»; способствовать развитию умения работать с разными источниками информации, критически оценивать полученную информацию, развивать коммуникативные умения обучающихся; воспитывать культуру общения, способствовать пробуждению интереса к изучению окружающего мира....
20 12 2025 20:51:59
Игра способствует закреплению и углублению знаний учащихся, развитию их логического мышления, сплачивает ребят, учит действовать сообща, помогает показать знания в соревновании друг с другом, вызывает оживление и интерес к предмету....
19 12 2025 15:23:26
Автор статьи знакомит учащихся со знаниями о режиме питания, о полезных и "вредных" продуктах, положительной и отрицательной стороне диет; учит оценивать качество некоторых продуктов питания и их экологическую безопасность; воспитывает бережное отношение к своему организму и здоровью через ЗОЖ....
18 12 2025 12:48:49
Цели урока: показать хаpaктерные особенности более сложной организации червей по сравнению с кишечнополостными (во внешнем строении) на примере кольчатого червя; выяснить значение дождевых червей в почвообразовательном процессе.
...
17 12 2025 3:43:17
Данная разработка предлагает проведение нестандартного урока с целью ознакомить учащихся с основными экологическими проблемами, показать зависимость всего живого от деятельности человека. На уроке использованы элементы театрализации, творческие отчеты групп, лабораторный пpaктикум.
...
16 12 2025 16:57:44
Цель урока: ознакомление учащихся с пагубным воздействием курения на организм человека, формирование негативного отношения к табакокурению, показать , что курение вредит не только курящему человеку, но и всему обществу, что курение – это не только проблема отдельного человека, это проблема всего общества.
...
15 12 2025 18:27:30
Экологический фитодизайн интерьера является одновременно и дизайнерским оформлением, и профилактическим, оздоравливающим методом. От болезней, возникающих в результате влияния токсичных веществ, находящихся в воздухе жилых помещений, ежегодно умирают тысячи людей. Выход специалисты видят в том, чтобы бороться с загрязнением воздуха с помощью комнатных растений....
14 12 2025 20:17:20
Разработка урока «Рост и развитие растений и животных» с использованием технологии проектного обучения. Требования, предъявляемые к современному уроку, типология уроков, контрольно-оценочная деятельность. ...
13 12 2025 5:54:28
Разделы данного курса позволяют более подробно рассмотреть важнейшие научные факты, законы и теории в биологии, основные отрасли в биологии и пограничные дисциплины естествознания, объекты и методы их изучения через главные исторические этапы в развитии биологии....
12 12 2025 22:24:47
Знание студентами медицинских колледжей и медицинских училищ темы «Эволюция человека» важно как с позиций формирования мировоззрения, так и востребованности знаний в будущей профессии. В работе показана эффективность использования приема эвристической беседы для достижения образовательных целей занятия; рассмотрена методическая реализация представленного технологического приема; приведен анализ выполненных студентами проверочных работ....
11 12 2025 11:52:16
Урок биологии для 6-го класса знакомит учащихся с особенностями строения голосеменных растений, отличием их от споровых, на уроке рассматривается строение хвои и голосеменных. Определяется роль голосеменных в природе, в жизни человека.
...
10 12 2025 6:12:44
Интеграция предметов гуманитарного и естественнонаучных циклов таит в себе огромные возможности для развития личности ребенка. Использование музыки и живописных произведений на уроке биологии затрагивает эмоциональную сферу ребенка, служит стимулом к творческой деятельности, расширяет сферу актуального знания. Дидактические особенности урока связаны с формированием опыта поисковой деятельности, включением опыта группового творческого поиска в широкий контекст личного опыта учащихся....
09 12 2025 3:34:55
Урок способствует формированию знаний об изменении температуры воздуха с высотой; знакомит с процессами образования облаков, видами осадков. Расширяются знания учащихся о воздухе, полученные в начальной школе....
08 12 2025 8:44:35
Мероприятие проходит в игровой форме. Основной ход игры похож на телевизионную версию "Своя игра". Игра состоит из трех туров и финала. В каждом туре четыре темы, в каждой теме по пять вопросов. Участники игры сами выбирают тематику.
...
07 12 2025 16:34:10
На уроке ученики рассматривают типы взаимоотношений между организмами и выявляют их значение. В групповой деятельности ученики используют исследовательский метод работы, учатся оформлять творческую работу в виде проекта, публично защищать результаты творческой деятельности....
06 12 2025 20:36:18
Задачи урока биологии, проведенного в 8-м классе: систематизировать знания учащихся о строении и функциях пищеварительной системы; познакомить учащихся с процессами механической и химической обработки пищи в ротовой полости, деятельностью слюнных желез, регуляцией слюноотделения; содействовать стремлению учащихся вести здоровый образ жизни, заложить основу для понимания правил гигиены полости рта.
...
05 12 2025 19:50:19
Цель урока: дать представление о том, что такое здоровый образ жизни; заставить учащихся задуматься о необходимости быть здоровым; приобщение к ЗОЖ....
04 12 2025 7:45:10
Цели урока: определение уровня овладения знаниями по теме; коррекция знаний, умений и навыков; сравнение митоза и мейоза, знание особенностей гаметогенеза, форм размножения, преимущество пoлoвoго размножения, биологический смысл процесса оплодотворения, стадий эмбриогенеза.
...
03 12 2025 16:48:31
В статьеречь идет о строении, свойствах одуванчика лекарственного....
02 12 2025 14:47:29
Цель урока: изучить особенности строения и жизнедеятельности земноводных, связанные с жизнью на суше и размножением в воде, классификацию и многообразие амфибий; выяснить значение их в природе; формировать информационную компетенцию, умение работать с текстом, рисунками, схемами, дополнительной информацией....
01 12 2025 9:50:30
Урок продолжает формирование знаний о размножении, хаpaктеризует мейоз, формирует знания об изменении молекул ДНК и хромосом на протяжении мейоза, раскрывает биологическое значение мейоза....
30 11 2025 10:13:43
Игра проводится для учащихся 7-х классов в рамках проведения предметных недель с целью повышения интереса учащихся к изучению курса «Животные». Задача игры: формировать знания о происхождении, повадках и особенностях домашних и диких животных.
...
29 11 2025 4:12:17
Цели урока: напомнить о роли размножения как важнейшего свойства, поддерживающего и сохраняющего жизнь на Земле; познакомить учащихся с сущностью жизненного цикла клетки, раскрыть особенности отдельных стадий интерфазы; охаpaктеризовать основной способ деления эукариотических клеток – митоз; раскрыть особенности протекания каждой фазы митоза....
28 11 2025 14:59:20
В ходе урока изучается состав и функции опopно-двигательной системы, химический состав и свойства костей....
27 11 2025 8:55:50
"Лишайники" - это урок изучения новой темы. Целью урока является знакомство учащихся с особенностями строения и жизнедеятельности лишайников как симбиотических организмов; приспособленностью лишайников к разнообразным условиям обитания, их ролью в природе и жизни человека. В ходе урока происходит отработка понятий: "грибница", "симбиоз", "паразитизм", питание грибов и водорослей. В течение урока учащиеся работают с информационными листами, готовят сообщения, используя дополнительные источники литературы. ...
26 11 2025 1:26:21
Урок является результатом уроков интегрированного хаpaктера здоровьесберегающего направления. Здесь показана интеграция предметов - химии, биологии, физической культуры. Сюда можно включать аспекты исторического, геологического, археологического, географического, астрономического плана. Попутно учащиеся знакомятся и проводят химический эксперимент на определение белков различными реакциями. На уроке показаны элементы правильного дыхания, способствующие продлению жизни живого организма в целом....
25 11 2025 9:43:18
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
24 11 2025 19:17:29
Урок-смотр знаний по теме, построенный как серия конкурсов.
...
23 11 2025 19:48:17
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
